Torsionsgeschütz

Ein Torsionsgeschütz schleudert Pfeile oder Steine mit der Energie verdrillter Seile. Seine Arme stecken in straffen Strängen aus Tiersehnen, die in einem Holzrahmen gespannt sind, und das Zurückziehen der Sehne verdrillt die Stränge noch stärker. Griechische Ingenieure entwickelten es im 4. Jahrhundert v. Chr.; nach Duncan Campbell zeigen Bestandslisten eines athenischen Arsenals Torsionsgeschütze wahrscheinlich schon 330/329 v. Chr., und die Römer nutzten ihre Nachfahren bis in die Spätantike.

Was es ist

Ein Torsionsgeschütz ist ein antikes Geschütz, das seine Kraft aus verdrillten Seilbündeln bezieht. Die älteren griechischen Bogengeschütze arbeiteten mit einem gebogenen Bogen, wie eine große Armbrust. Beim Torsionsgeschütz ersetzen zwei getrennte Holzarme den Bogen. Jeder Arm steckt mitten in einem senkrechten Strang aus Seil, das aus Tiersehnen gedreht und viele Male zwischen dem oberen und dem unteren Balken eines kräftigen Holzrahmens gewickelt ist. Eine Sehne verbindet die Spitzen der beiden Arme.

Bei einem hellenistischen Pfeilwerfer sitzt der Spannrahmen vorn an einem langen hölzernen Schaft. Auf dem Schaft läuft ein Schlitten mit einer Rinne; an seinem hinteren Ende fasst eine Kralle die Sehne, und eine Winde am Ende des Schafts zieht den Schlitten zurück. Das ganze Geschütz dreht und neigt sich auf einem Gelenk oben auf seinem Gestell. Größere Geschütze derselben Familie warfen Steine, und die Römer bauten später einen einarmigen Steinwerfer, den Onager.

Wie es funktioniert

Zieht man die Sehne zurück, dreht sich jeder Arm in seinem Strang und verdrillt dessen Fasern noch mehr. Wie ein ausgewrungenes Handtuch wehrt sich das verdrillte Seil und will sich zurückdrehen. Lässt man die Sehne los, schwingen die beiden Stränge die Arme nach vorn, und die Sehne schleudert das Geschoss. Die Stränge waren schon vor dem ersten Schuss sehr straff, denn wie viel Energie eine Feder abgibt, hängt davon ab, wie stark sie gespannt ist.

Dreht man die Buchse, verdrillt sich der Strang etwas mehr; ein Stift an einem ihrer Zähne verhindert das Zurückdrehen.

Für einen Strang führte man das Sehnenseil durch eine Bronzebuchse im oberen Rahmenbalken nach unten, durch den Rahmen und durch eine zweite Buchse im unteren Balken wieder hinauf, jedes Mal um einen Eisenstab, der quer über der Buchse lag und den die heutige Forschung Hebel nennt. Bei jedem Durchgang wurde das Seil straff gezogen, bis sich nichts mehr hindurchzwängen ließ. Im Gebrauch erschlafften die Federn. Statt sie neu aufzubauen, drehte die Mannschaft eine Buchse, um den Strang fester zu verdrillen, und steckte sie in der neuen Stellung fest. In Ampurias in Spanien saß jede Buchse auf einer Platte mit sechzehn Löchern, sodass sie in Schritten von 7,5 Grad eingestellt werden konnte, und ein Satz Buchsen aus Ephyra in Epirus war mit fünfzehn Sperrzähnen gegossen.

Die beiden Federn mussten gleich stark gespannt sein, sonst bewegten sich die Arme nicht gemeinsam und das Geschoss flog schief. Der römische Architekt Vitruv schreibt, dass die Mannschaft sie mit Keilen und Hebeln anzog, bis beide beim Anschlagen mit der Hand denselben Ton gaben, so wie ein Musiker Saiten nach Gehör stimmt.

Zum Schießen schob die Mannschaft den Schlitten durch den Rahmen nach vorn, bis sich seine Kralle um die Sehne schloss. Die Winde zog den Schlitten mitsamt der Sehne zurück, und eine Sperrklinke hielt sie in voller Spannung, während ein Pfeil in die Rinne gelegt wurde. Öffnete man die Kralle, löste sich der Schuss. Die Maße jedes Teils wurden aus der Dicke der Feder berechnet, gemessen am Innendurchmesser ihrer Buchse, sodass sich ein Entwurf in jeder Größe bauen ließ. Pfeilwerfer wurden nach der Länge ihrer Pfeile benannt; ein Geschütz von drei Spannen schoss Pfeile von etwa 69 cm.

So geht’s

Ein kleines einarmiges Modell zeigt die Torsionsfeder bei der Arbeit. Man braucht sieben Holzleisten, vier für einen Rahmen etwa in Buchgröße, zwei für Pfosten und eine für einen Querstab, zwei kurze Rundstäbe, eine flache Leiste, einen Plastiklöffel, festen Bindfaden, einen Schwamm, Holzleim, kleine Nägel oder Schrauben, einen Bohrer und eine Säge. Es wirft nur Wattebällchen oder zerknülltes Papier.

Zum Tisch hinuntergezogen, verdrillt die Leiste den Strang; losgelassen, schnellt sie hoch gegen den gepolsterten Stab.

Verbinden Sie vier Leisten zu einem steifen Rechteck und legen Sie es flach auf den Tisch. Bohren Sie in die Mitte jeder Längsseite ein Loch, beide Löcher genau gegenüber. Führen Sie den Bindfaden durch das eine Loch quer über den Rahmen und durch das andere Loch hinaus, um einen kurzen Rundstab, der außen an dieser Seite anliegt, dann zurück über den Rahmen und um einen zweiten Rundstab außen an der ersten Seite. Wiederholen Sie das ein Dutzend Mal, ziehen Sie jedes Mal fest an und verknoten Sie die Enden: Der Strang läuft nun waagerecht quer durch die Mitte des Rahmens. Schieben Sie die flache Leiste quer mitten durch den Strang und befestigen Sie den Löffel an ihrem freien Ende. Drehen Sie jeden Rundstab, von außerhalb des Rahmens gesehen, ein wenig im Uhrzeigersinn, um mehr Drall zu geben, und sichern Sie sie mit einem Nagel oder Klebeband gegen Zurückdrehen. Leimen Sie auf jede Längsseite etwas vor dem Strang einen aufrechten Pfosten und befestigen Sie den Querstab zwischen ihren oberen Enden; polstern Sie ihn mit einem Stück Schwamm dort, wo die Leiste ihn trifft. Ziehen Sie die Leiste zum Tisch hinunter, legen Sie ein Wattebällchen in den Löffel und lassen Sie los: Der Strang schlägt die Leiste hoch gegen den gepolsterten Stab, und das Bällchen fliegt weiter.

Sicherheit. Werfen Sie nur Watte oder weiches Papier, niemals Steine, Murmeln oder etwas Hartes, und zielen Sie nie auf Menschen oder Tiere: Stehen Sie neben dem Modell, weder davor noch dahinter. Ein verdrillter Strang kann einen Rundstab plötzlich herumschleudern; halten Sie die Stäbe beim Einstellen gut fest und entdrillen Sie den Strang nach dem Gebrauch.

Geschichte und Entwicklung

Zuerst kamen die griechischen Bogengeschütze. Der Historiker Diodor schreibt im 1. Jahrhundert v. Chr., das Katapult sei 399 v. Chr. in Syrakus unter dem Tyrannen Dionysios I. erfunden und 397 v. Chr. erstmals gegen Motye eingesetzt worden. Duncan Campbell und andere Historiker verstehen darunter den bogengetriebenen Gastraphetes und ähnliche Geschütze, die vielleicht schon einige Jahrzehnte früher existierten. E. W. Marsden setzte die ersten Torsionsgeschütze um 350 bis 340 v. Chr. an und vermutete, dass Philipp II. von Makedonien ihre Entwicklung bezahlte, doch keiner der beiden Punkte ist direkt belegt.

In Athen werden die Zeugnisse sicherer. Ein Inventar des Flottenarsenals von 330/329 v. Chr. nennt Rahmen von Katapulten, die Marsden und Campbell für Torsionsgeschütze halten und Tracey Rihll anders deutet. Auch der Ingenieur Werner Soedel und der Technikhistoriker Vernard Foley setzen den Übergang zu Torsionsfedern etwa ein halbes Jahrhundert nach den ersten Katapulten an und die ersten sehr starken Maschinen in die Feldzüge Alexanders ab 334 v. Chr. Ein Inventar, das Campbell auf 306/305 v. Chr. und Yvon Garlan auf 307/306 datiert, nennt ein Katapult von drei Spannen mit Sehnenfedern. Im 3. Jahrhundert v. Chr. legten Ingenieure im Dienst der Ptolemäer in Alexandria Proportionsregeln für Pfeil- und Steinwerfer fest. Die ältesten datierbaren Metallteile sind 21 Buchsen von mindestens sieben Geschützen verschiedener Größe, gefunden in einem befestigten Gehöft bei Ephyra in Epirus, das die Römer 167 v. Chr. zerstörten.

Die Federn bestanden aus Seil, das aus Tiersehnen gedreht war. Antike Autoren erwähnen auch Haar, darunter Frauenhaar, wenn Sehnen knapp wurden. Ein Katapultgeschoss wog meist 13 bis 18 kg, und die gebräuchlichsten schweren Geschütze warfen etwa 27 kg. Philon von Byzanz urteilte, dass selbst diese einer Mauer aus 160 m Entfernung wenig anhaben konnten.

Der Onager hatte einen einzigen Arm in einem waagrechten Strang; ein mit Spreu gestopftes Kissen fing den Schlag ab, wenn der Arm hochkam.

Die Römer übernahmen die griechische Artillerie und nannten die zweiarmigen Geschütze Ballisten oder Skorpione. Vitruv beschrieb sie im 1. Jahrhundert v. Chr. Der einarmige Onager taucht in den Quellen 353 n. Chr. auf. Ammianus Marcellinus, der im 4. Jahrhundert im römischen Heer diente, beschreibt ihn als zwei schwere, durch Seile verbundene Balken, aus denen ein einzelner Arm mit einer Schleuder aufragt, und ein mit Spreu gestopftes Haartuchkissen, das den Arm abfängt. Die Soldaten benannten ihn nach dem Wildesel, der angeblich Steine nach seinen Jägern ausschlug. Vom 6. Jahrhundert an trat das Trebuchet, zuerst von Männern an Zugseilen, später von einem Gegengewicht bewegt, nach und nach an die Stelle der Torsionsartillerie.